AISLADORES-MODIFICADO

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     Amortiguadores y disipadores sísmicos-monografía 7 CAPITULO I AISLADORES SÍSMICOS 1.1 El Concepto de Aislamiento Sísmico  El aislamiento sísmico es una técnica de control que puede ser pasivo o combinado con sistemas de amortiguamiento u otras técnicas de control esto se conoce como aislamiento inteligente y no será abarcado en esta monografía. Hoy por hoy la tecnología de aislamiento, es ampliamente usada en estructuras civiles, sus resultados, por demás satisfactorios, han logrado ser comprobados tanto en eventos reales como experimentales. Básicamente, el aislamiento sísmico es una técnica que consiste en desacoplar una estructura del suelo, colocando un mecanismo entre la cimentación de la estructura y el suelo. Este dispositivo es muy flexible en la dirección horizontal; pero, sumamente rígido en la dirección vertical.  Al ser la estructura muy flexible en la dirección horizontal, los edificios de pequeña a mediana altura experimentan grandes desplazamientos en su base; sin embargo, los desplazamientos en la superestructura se mantienen en el rango elástico con deformaciones mínimas, es decir, la respuesta que caracteriza a estos edificios, altas deformaciones y periodos cortos, se ve modificada. De esta manera, los edificios aislados sísmicamente logran tener un comportamiento, por mucho, superior al de los edificios que no cuentan con dispositivos aisladores de base, es decir, luego de un sismo los edificios pueden ser habilitados inmediatamente, ya que equipos de gran sensibilidad no sufrirán mayores daños.     Amortiguadores y disipadores sísmicos-monografía 8 Esto resulta fundamental, por ejemplo, en el caso de hospitales, centros de comunicación, o industrias donde a veces el equipo al interior del edificio supera con creces el precio de la estructura. 1  En la (Figura 1-1) se puede apreciar como en la estructura convencional las deformaciones se dan mayormente en la estructura. En tanto, en la Figura 1-2, las deformaciones se dan casi en su totalidad en la base, con mínimas deformaciones en la superestructura. Si observamos la (Figura 1-1) la deformada es triangular y la (Figura 1-2) es cercana a un rectángulo, de esto también podríamos decir que la estructura convencional presenta amplificaciones, en la aceleración y desplazamientos, según la altura del edificio va aumentando, mientras que la estructura aislada no presenta amplificaciones de este tipo véase (Figura 1  –  3) y ( Figura 1  –  4).  1   DISEÑO SÍSMICO DE ESTRUCTURAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES  // Instituto Nacional de Normalización (Chile))       Amortiguadores y disipadores sísmicos-monografía 9 El espectro de respuesta elástico de diseño es un gráfico que nos permite conocer la máxima respuesta, presentada en porcentajes de la gravedad, para una estructura de un grado de libertad generalmente con un 5% de amortiguamiento, este está en dependencia del tipo de suelo y es generado a través del uso de múltiples registros de sismos en una zona de interés. Si bien las estructuras aisladas presentan características diferentes se puede utilizar este para el análisis de las mismas.  Ahora por ejemplo, haciendo uso del espectro de respuesta de Nicaragua. (En la Figura 1-5), ubicamos una estructura convencional que tenga un periodo entre 0.1 y 0.6 segundos podríamos ver que esta estaría sometida a 1.2 g de aceleración, si, esta estructura fuese aislada y consiguiéramos un periodo de aislamiento de 2.45 segundos la aceleración a la cual sería sometida se reduce de manera considerable a aproximadamente 0.22 g. 2  Como podemos inducir debido la reducción en las aceleraciones hay una considerable reducción en las fuerzas laterales. Los sistemas aislados logran conseguir su éxito al alejar el periodo de la estructura convencional y llevarlo al periodo de la estructura aislada entre más diferencia exista el aislamiento será mayor, los periodos recomendados que han demostrado buen comportamiento y son de mayor uso varían de 2 a 3 segundos. Las estructuras que más se benefician de los sistemas aislados son aquellos que son muy rígidos y no muy altas en general aquellas estructuras menores de 10 niveles. Se han utilizado en edificios de más de 20 niveles sin embargo la aplicación en dichas estructuras no será contemplado en este documento 1.2 Los suelos flexibles y los sistemas aislados.   2   DISEÑO SÍSMICO DE ESTRUCTURAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES  // Instituto Nacional de Normalización (Chile))       Amortiguadores y disipadores sísmicos-monografía 10 Como hemos podido observar hasta el momento los sistemas aislados se presentan como una solución bastante atractiva, pero ya vimos que una de las primeras restricciones la cantidad de niveles, que está relacionado al periodo. Hay otras restricciones pero una que se considera importante abarcar al principio es que no se aconseja el uso de sistemas aislados en suelos tipo IV o peores, esto se debe a que los suelos con estas características pueden filtrar las altas frecuencias generadas por el sismo y generar frecuencias que produzcan periodos largos como sucedió en la ciudad de México en 1985 en este caso, las estructuras flexibles fueron las que sufrieron daño severo y colapso, hablamos de edificios de más de 15 niveles, mientras que los edificios como iglesias y otros que inclusive eran de época colonial no sufrieron daños tan severos. Esto se debió a que el periodo largo del suelo amplifico de manera indeseable los desplazamientos de las estructuras ya flexibles. 3  (En la Figura 1-6), la línea roja representa la respuesta del suelo suave y la línea azul la respuesta del suelo firme, aquí se aprecia de manera gráfica lo que habíamos mencionado anteriormente, las estructuras flexibles estarían sometidas a mayores fuerzas cortantes en el caso de suelos suaves. 1.3 Amortiguamiento en los sistemas Aislados  El amortiguamiento en los sistemas aislados puede proveerse de diversas maneras.  Al aumentarlo las fuerzas laterales disminuyen,( la Figura 1-7) representa esto. 3   DISEÑO SÍSMICO DE EDIFICIOS  // Enrique Bazán, Roberto Meli
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